Forzi Formula. Il-qawwa - formola (Fiżika)

Il-kelma "qawwa" huwa tant jinxtered li jagħtih kunċett ċara - kompitu kważi impossibbli. Varjetà ta 'saħħa fil-muskoli għall-qawwa tal-moħħ ma jkoprix l-ispettru sħiħ tal-mdaħħal fl-ideat tiegħu. Il-qawwa, ikkunsidrat bħala kwantità fiżika li għandu tifsira u d-definizzjoni definiti b'mod ċar. Il-formula jiddefinixxi mudell matematiku ta 'power; forza kontra l-parametri ewlenin.

L-istorja ta qawwa tar-riċerka jinkludu d-definizzjoni skond il-parametri u l-prova sperimentali ta 'dipendenza.

Qawwa fil-Fiżika

Il-qawwa - miżura ta ' l-interazzjoni tal-korpi. korpi ta 'azzjoni reċiproċi lejn xulxin kompletament jiddeskrivi l-proċessi assoċjati ma' bidliet fil-veloċità jew deformazzjoni tal-korpi.

Peress li l-kwantità fiżika għandha unità ta 'enerġija (fis-sistema SI - Newton) u l-apparat għall-kejl tagħha - dinamometru. prinċipju dinamometru ta 'operazzjoni hija bbażata fuq tqabbil tal-forza li taġixxi fuq il-ġisem bil-forza elastika tad-dinamometru rebbiegħa.

Għal seħħ ta '1 forza newton jiġi adottat, taħt l-influwenza ta' piż tal-ġisem ta '1 kg bidliet veloċità tagħha ta' 1 m 1 sekonda.

Qawwa bħala kwantità vettur ddefinita permezz ta ':

• direzzjoni ta 'azzjoni;
• -punt ta 'applikazzjoni;
• modulu, f'valur assolut.

Jiddeskrivu l-interazzjoni bilfors jindika dawn il-parametri.

Tipi ta 'interazzjonijiet naturali: gravitazzjonali, elettromanjetiċi, qawwija, dgħajfa. Gravitazzjonali seħħ (forza tal-gravità bil-varjetà tagħha - il-forza tal-gravità) jeżistu minħabba l-influwenza ta 'oqsma gravitazzjonali madwar kwalunkwe massa tal-ġisem li. Il-qasam ta 'studju tal-gravità għadha ma spiċċatx. Isibu s-sors tal-qasam għadu mhux possibbli.

Numru ikbar ta 'forzi tirriżulta mill-interazzjoni elettromanjetika ta' l-atomi li jagħmlu l-mertu.

forza ta 'pressjoni

Meta jirreaġixxu mal-korp Dinja li jeżerċita pressjoni fuq il-wiċċ. Il-forza tal-pressjoni, il-formula hija tal-formola: P = mg, definiti skond il-massa tal-ġisem (m). Aċċelerazzjoni gravità (g) ta 'ikollu valuri differenti f'latitudnijiet differenti tal-pjaneta.

Il-qawwa tal-pressjoni vertikali hija ugwali fil-kobor u opposti fid-direzzjoni seħħ elastiċi li jirriżultaw fl-appoġġ. forzi formula b'hekk ivarja mal-moviment tal-ġisem.

Tibdil fil-piż tal-ġisem

azzjoni tal-ġisem fl-appoġġ minħabba l-interazzjoni mal-Dinja aktar spiss imsemmija bħala l-piż tal-ġisem. Interessanti, il-valur tal-piż tal-ġisem jiddependi fuq l-aċċelerazzjoni tal-mozzjoni fid-direzzjoni vertikali. Fil-każ fejn, żieda fil-piż iseħħ id-direzzjoni opposta għall-aċċelerazzjoni ta 'aċċelerazzjoni jaqgħu ħielsa. Jekk aċċelerazzjoni tal-ġisem jikkoinċidi mad-direzzjoni tal-gravità, il-piż tal-ġisem imnaqqas. Per eżempju, filwaqt li lift, fil-bidu ta 'rkupru persuna tħoss l-piż għal xi żmien. Argumentat li l-massa tagħha qed tinbidel, mhuwiex meħtieġ. Fl-istess ħin aħna jaqsmu l-kunċett ta ' "piż tal-ġisem" u "massa".

forza elastika

Meta l-bidla forma tal-ġisem (deformazzjoni) hemm forza li għandha tendenza li jirritorna l-korp għall-forma oriġinali tiegħu. Din il-forza ngħata l-isem "forza elastika". Hija tqum minħabba l-interazzjoni elettriku tal-partikoli li jagħmlu l-ġisem.

Ikkunsidra razza sempliċi: tensjoni u l-kompressjoni. Jiġġebbed huwa akkumpanjat minn żieda fid-dimensjonijiet lineari ta 'korpi, kompressjoni - jnaqqashom. Kwantità jikkaratterizzaw il-proċessi msejħa titwil tal-ġisem. Jindikaw "x" tagħha. Formula forza elastika hija direttament relatata mal titwil. Kull deformazzjoni korp għaddejjin minn ikollu parametri ġeometriċi u fiżiċi tiegħu stess. Id-dipendenza tar-reżistenza deformazzjoni elastika tal-ġisem u l-proprjetajiet tal-materjal li minnu huwa magħmul huwa determinat bil-koeffiċjent elastika tissejjaħ ebusija tiegħu (k).

mudell matematiku ta 'interazzjoni elastika hija deskritta bil-liġi Hooke.

Forza ġġenerata mill deformazzjoni tal-ġisem, huwa dirett kontra d-direzzjoni tal-ispostament tal-partijiet individwali tal-korp hija direttament proporzjonali għall titwil tiegħu:

• F _y = -kx (notazzjoni vector).

Is-sinjal "-" jindika l-direzzjoni opposta ta 'deformazzjoni u s-saħħa.

Fil-forma scalar, is-sinjal negattiv huwa assenti. Il-forza reżiljenti, formula li għandha l-forma F _y = KX ġejja, jintuża biss matul deformazzjoni elastika.

L-interazzjoni tal-kamp manjetiku bil-kurrent

L-effett tal-kamp manjetiku fuq kurrent dirett hija deskritta bil -liġi Ampere. Il-forza li biha l-atti kamp manjetiku fuq konduttur kurrenti li jġorru imqiegħed fih, imsejjaħ il-forza Ampere.

Interazzjoni ta 'kampi manjetiċi bi ċarġ elettriku jiċċaqalqu tikkawża manifestazzjoni forza. Formula ampere lum li għandha l-forma F = IBlsinα, jiddependi fuq il- kamp induzzjoni manjetika (B), il-parti tul attiv tal-konduttur (l), kurrent (I) fl-konduttur u l-angolu bejn id-direzzjoni attwali u induzzjoni manjetika.

Grazzi għall-aħħar dipendenza jista 'jiġi argumentat li l-atti vector qasam manjetiku jista' jinbidel meta ddawwar il-konduttur jew bidliet attwali direzzjoni. regola naħa tax-xellug jippermettilek li jistabbilixxu d-direzzjoni ta 'azzjoni. Jekk driegħ xellug pożizzjonat b'tali mod li l-vettur induzzjoni manjetika inklużi fil-keffa, erba 'frottiet kienu diretti kurrenti fl-konduttur, imbagħad bent minn 90 ^° thumb se jindikaw id-direzzjoni tal-kamp manjetiku.

L-użu ta 'dan l-umanità influwenza misjuba, per eżempju, fil-muturi elettriċi. Rotazzjoni tar-rotor kkawżata mill-kamp manjetiku maħluq minn electromagnet qawwija. formula qawwa tagħti indikazzjoni tal-possibbiltà ta 'bidla ta' qawwa tal-magna. Ma 'żieda fil-amperaġġ jew kobor taż-żidiet tat-torque qasam, li twassal għal żieda fil-qawwa tal-magna.

Il trajettorji partiċelli

Interazzjoni ta 'kampi manjetiċi bi ħlas użati b'mod wiesa' tal-massa spettrografi fl-istudju ta 'partiċelli elementari.

Azzjoni f'dan il-qasam tikkawża forza, imsejjaħ il-forza Lorentz. Meta injettat fil-kamp manjetiku li jiċċaqalqu ma 'ċerta veloċità tal-partiċelli ċċarġjati forza Lorentz, formula li għandha l-forma F = vBqsinα, kawżi moviment ta' partiċelli tul il-ċirkonferenza.

F'dan il-matematiċi mudell vs - veloċità partiċelli modulu, l-elettriku li - q, - kamp induzzjoni manjetika, α - angolu bejn il-veloċità u l-induzzjoni manjetika.

A partiċelli li jiċċaqalqu f'ċirku (jew ark ta 'ċirku), peress li l-forza u l-veloċità huma diretti f'angolu ta' 90 ^° ma 'xulxin. Jbiddel id-direzzjoni tal-veloċità lineari kawżi aċċelerazzjoni.

regola naħa tax-xellug, diskuss hawn fuq, iseħħ fl-istudju tal-forza Lorentz, jekk driegħ xellug pożizzjonat b'tali mod li l-vettur induzzjoni manjetika inklużi fil-keffa, erba 'frottiet jestendu f'linja ġew mibgħuta lill-veloċità ta' partiċelli ċċarġjati pożittiv, imbagħad bent b'90 ^° thumb turi l-direzzjoni tal-forza.

problemi fil-plażma

L-interazzjoni tal-kamp manjetiku u s-sustanzi użati fil ċiklotroni. Il-problemi assoċjati mal-istudju laboratorju ta 'plasma ma jippermettux li jżommu tagħha fil reċipjenti magħluqa. Highly gass dejonizzat jista 'jeżisti biss f'temperaturi għoljin. Żomm il-plażma fi spazju f'post wieħed huwa possibbli permezz ta 'kampi manjetiċi, il-gass għażil biex jiffurmaw ċirku. Kkontrollati Reazzjonijiet termonukleari jistgħu jiġu studjati bħala temperatura għolja fil-plażma għażil korda permezz ta 'kampijiet manjetiċi.

Eżempju tal-kamp manjetiku in vivo għall-gass dejonizzat - Aurora. Dan vista Majestic tkun osservata fit-Ċirku Artiku f'altitudni ta '100 km' l fuq wiċċ id-dinja. Misterjuża gass glowing mlewna tista 'tiġi spjegata biss fis-seklu għoxrin. kamp manjetiku tad-Dinja ħdejn il-poli ma tistax twaqqaf l-penetrazzjoni ta 'riħ solari fl-atmosfera. Ir-radjazzjoni aktar attivi hija diretta fuq il-linji ta 'induzzjoni manjetika, jikkawżaw jonizzazzjoni tal-atmosfera.

Fenomeni relatati mal-ħlas mozzjoni

Storikament, il-kwantità prinċipali li tikkaratterizza l-fluss tal-kurrent fil-konduttur, imsejħa kurrenti. Interessanti, dan il-kunċett huwa xejn x'jaqsmu ma 'forza ma jkunx fiżika. Amperaġġ, il-formula li jinkludi l-ħlas li jirriżultaw għal kull unità ta 'ħin permezz tas-sezzjoni trasversali tal-konduttur, għandha l-forma:

• I = q / t, fejn t - fluss ħin ta 'q ħlas.

Fil-fatt, il-qawwa attwali - l-ammont ta 'ħlas. L-unità ta 'miżura huwa Ampere (A), b'differenza N.

Determinazzjoni tal-forza tax-xogħol

Forza fuq il-materjal ikun akkumpanjat mill-prestazzjoni ta 'xogħol. forza tax-xogħol - il-kwantità fiżika li huwa numerikament ugwali għall-prodott tal-forza drabi distanza vjaġġata taħt l-influwenza tagħha, u l-cosine tal-angolu bejn id-direzzjonijiet ta 'forza u spostament.

Iffavorit forza tax-xogħol, il-formula hija tal-formola A = FScosα, jinkludi l-ammont tal-forza.

L-azzjoni tal-korp hija akkumpanjata minn bidla fil-veloċità ta 'korp jew deformazzjoni, li jindika bidla simultanja fl-enerġija. Il-forza tax-xogħol hija direttament dipendenti fuq id-daqs.